電子智能化技術(shù)在制造業(yè)的應用及發(fā)展前景獲獎科研報告

電子智能化技術(shù)在制造業(yè)的應用及發(fā)展前景獲獎科研報告摘要：制造行業(yè)在近些年取得了飛速的發(fā)展，這其中離不開電子智能化技術(shù)的發(fā)展。在新時期，機械技術(shù)和控制技術(shù)有機結(jié)合在一起，促進了機械行業(yè)的快速發(fā)展。另外隨著人工智能技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被廣泛應用機械制造行業(yè)過程中，極大促進了電子智能化技術(shù)在智能制造中的應用，使得機械行業(yè)不斷朝著智能化方向發(fā)展，極大提高我國機械生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：機械制造;電子智能化;智能制造;人工智能;物聯(lián)網(wǎng)

背景

為了更好促進我國制造也在新時期的發(fā)展，我國創(chuàng)造性地提出了智能制造2025發(fā)展綱要，這份綱要對于促進機械行業(yè)發(fā)展起到了積極的引領(lǐng)作用。但是我們必須承認我國的機械制造行業(yè)起步很晚，在幾十年的發(fā)展過程中歷經(jīng)磨難，從總體上來說，我國機械制造行業(yè)取得了很大的發(fā)展，但是產(chǎn)業(yè)規(guī)模還較小，很多企業(yè)都是一些小型的制造企業(yè)，同時這些小企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)能力較為落后，導致我國的機械加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展不平衡。

1.電子智能化技術(shù)在智能制造產(chǎn)業(yè)中的作用

1.保障了自動化系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行

電子智能化技術(shù)極大促進了機械行業(yè)自動化系統(tǒng)的發(fā)展，使得我國的工業(yè)控制一體化的目標基本已經(jīng)實現(xiàn)，工業(yè)化生產(chǎn)系統(tǒng)的智能化水平越來越高，大大提升了工業(yè)生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。電子智能化技術(shù)在自動化系統(tǒng)的應用范圍越來越大，主要體現(xiàn)在下面兩個方面。第一方面，電子智能化技術(shù)的應用有效提升了工業(yè)自動化的過程監(jiān)督水平，在傳統(tǒng)系統(tǒng)運行過程中，很多重要設備的監(jiān)督管理都需要人進行監(jiān)督，但是這樣就可能存在著潛在的安全風險，通過引入工業(yè)電氣技術(shù)通過相應的技術(shù)就能夠?qū)τ谥攸c區(qū)域和重點設備進行監(jiān)管，從而提高了監(jiān)管的效率，也降低了安全風險。對于系統(tǒng)企業(yè)的經(jīng)濟利益也起到了積極促進作用。另外一方面，通過使用多種智能傳感器對于自動化系統(tǒng)中的系統(tǒng)參數(shù)（比如電流、電壓、功率因數(shù)）進行有效的監(jiān)控，通過相應的計算判斷出自動化系統(tǒng)運行可能存在的各種類型，從而制定出相應的解決方案，從而在最短時間內(nèi)解決系統(tǒng)故障，從而保障生產(chǎn)線能夠在最短時間內(nèi)回復運轉(zhuǎn)，減少企業(yè)的機械損失。

1.2極大提高制造企業(yè)的生產(chǎn)效益

隨著機械設備的自動化程度越來越高，尤其是很多系統(tǒng)檢測設備能夠進行自主決策，不需要將測得的數(shù)據(jù)上傳到上層管理系統(tǒng)進行分析，直接在傳感器設備就完成了相應的數(shù)據(jù)濾波和數(shù)據(jù)分析，這樣大大提供了自動化系統(tǒng)的運行效率。一方面，隨著網(wǎng)絡監(jiān)管技術(shù)以及通信技術(shù)迅速發(fā)展使得系統(tǒng)無人化程度越來越高，系統(tǒng)的運行、維護、和管理僅僅需要幾個系統(tǒng)人員進行維護，自動化系統(tǒng)通過應用機器視覺技術(shù)和相應的決策技術(shù)就能夠自動處理系統(tǒng)中存在的問題，極大提高了系統(tǒng)抵御干擾的能力，還大大增加了企業(yè)的生產(chǎn)效率，也最大保障系統(tǒng)人員的生命安全，很多系統(tǒng)設備和系統(tǒng)區(qū)域都存在著很多的危險，如果讓系統(tǒng)人員進行維護就存在著很大的安全隱患，但是通過電子智能化技術(shù)應用可以有效解決這個問題。系統(tǒng)管理人員主需要主控室的上位機來觀測各個自動化系統(tǒng)環(huán)節(jié)的狀態(tài)即可，不需要管理人員在現(xiàn)場開展工作。另外一方面，繼電一體化技術(shù)地應用還大大降低對于職工管理的要求，大多數(shù)設備的操作主要在終端的上位機進行操作能夠即可，通過上位機就能夠控制生產(chǎn)現(xiàn)場的設備和運行狀態(tài)，從而保障自動化系統(tǒng)的正常的運轉(zhuǎn)。

1.3可以有效監(jiān)控系統(tǒng)的運行狀態(tài)

電子智能化技術(shù)可以控制整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)，在自動化系統(tǒng)的運行過程可以通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和傳感器組網(wǎng)技術(shù)以及傳感器信息融合技術(shù)，從而對于自動化系統(tǒng)中多個地點的運行狀態(tài)進行檢測，能夠迅速分析出故障發(fā)生的地點和故障類型。同時電氣自動化設備的配電設備的安裝和操作也非常特殊，大多數(shù)設備都是高壓設備，對于供電方式和安裝都要求很高，需要根據(jù)不同的項目和環(huán)境進行合理的安裝。另外對于配電設備要進行相應的測試，判斷系統(tǒng)設備的電氣參數(shù)（如功率計算）是夠滿足相應的標準，要保證一定的安全性，同時可以采取雙回路的供電方式，從而保證系統(tǒng)能夠安全可靠的運行，對于意外停電系統(tǒng)也可以繼續(xù)運行，使得工業(yè)生產(chǎn)能夠正常進行，減少企業(yè)的經(jīng)濟損失。

2.促進電子智能化技術(shù)發(fā)展趨勢

2.1智能化

隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)以及人工智能技術(shù)不斷被應用工業(yè)制造行業(yè)，傳統(tǒng)的機械制造工藝和緊密加工技術(shù)發(fā)生了很大的變化，由過去的半機械加工過程逐漸向著加工智能化的防線發(fā)展。傳統(tǒng)的機械加工過程中主要是通過人和機械的配合來保障產(chǎn)品最終加工的質(zhì)量，一方面效率不高，第二對于人經(jīng)驗的依賴性很強。但是智能化的技術(shù)能夠很好解決這一問題，通過引入智能傳感器、智能控制技術(shù)以及專家系統(tǒng)，在加工和制造的過程中能夠最大程度保障機械參數(shù)設置的合理化，通過大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對于制造加工行業(yè)的各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進行分析，分析加工過程中可能存在的加工風險，同時對于產(chǎn)品的質(zhì)量進行嚴格檢測，對于控制產(chǎn)品質(zhì)量提供了可靠的技術(shù)保障。另外在產(chǎn)品設計環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)機械加工對于人的依賴性很強，需要工程師根據(jù)客戶的需求結(jié)合著自己的經(jīng)驗來設置產(chǎn)品，這樣就存在開發(fā)周期長、效率低下的問題，但是隨著EDA設計工具的不斷發(fā)展，工程師在設計產(chǎn)品過程中能夠通過軟件實時對于產(chǎn)品進行仿真，這樣就不會通過加工實物來驗證產(chǎn)品的各項指標，大大加快了產(chǎn)品開發(fā)的周期，不僅提高了產(chǎn)品開發(fā)效率，而且大大提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。

2.2模塊化方向發(fā)展

我國雖然是一個制造大國，但是在行業(yè)積累和行業(yè)規(guī)范化發(fā)展過程中和歐美等國家還存在著很多的差距，這主要是由于我國機械加工制造以及緊密加工行業(yè)起步相對較晚，同時國外在一些高精尖技術(shù)方面對于中國封鎖。這些原因地存在使得我國機械行業(yè)發(fā)展存在著很大的避障。另外我國行業(yè)發(fā)展不規(guī)范也限制了我國機械加工行業(yè)的發(fā)展，由于各個廠家在生產(chǎn)配件和元件的過程中沒有統(tǒng)一的標準，這樣導致很多設備的組裝和加工存在著接口不統(tǒng)一的問題，這樣對于產(chǎn)品的研發(fā)和加工是十分不利的。行業(yè)規(guī)范不統(tǒng)一和電氣接口的不一致也使得行業(yè)交流存在著很大的障礙，對于我國機械行業(yè)整體發(fā)展也是十分不利的。因此模塊化也是未來我國行業(yè)發(fā)展的一個重要的方向，這樣能夠最大程度提高產(chǎn)品的開發(fā)效率